協働ロボットとは？
定義や導入の流れ、産業用ロボットとの違いを解説

協働ロボットとは、人と協調して働くロボットです。単純作業や反復作業に加え、人に工具や部品などの受け渡しが可能なタイプもあります。

Collaborative Robot（協働ロボット）を縮めて、Cobot（コボット）と呼ぶことや、人と協調して働くことから「協調ロボット」と呼ばれることもあります。

産業用ロボットは、基本的には人とは協調せずに働くことを想定して開発されたロボットです。高速で動き、複雑な動作や推力が大きいため危険性があります。人がロボットの可動範囲に不用意に近づかないように注意するだけでなく、安全柵を設置して人との隔離が必要です。

そのため、産業用ロボットを導入する時は、ロボット本体の大きさに加え、安全柵を設置する広さも考慮しなくてはいけません。作業空間が狭い場合や生産規模が小さい場合は、不向きな場合があります。

一方、協働ロボットは人との協働を前提として開発されているため、安全柵は不要です。万が一、人と接触するなどの危険な状況が生じても低推力で人に危害を加えない様に設計されていたり、接触時には、自動的に運転停止となるようにプログラムされています。

また、ロボット本体の大きさが入る場所なら設置が可能なため、作業空間が狭い場合や生産ラインの規模が小さい場合でも導入可能です。自動化による生産量の大幅な増加を実現したい時は産業用ロボット、作業負担の軽減や効率化を図る時は協働ロボットのように、目的によって使い分けることが必要です。

協働ロボットを導入し、省人化や低炭素化、利益率の向上などを実現している企業が増えてきました。いくつか事例を紹介します。

株式会社有川製作所では、従来、人が担当していたプレス加工やゲージ通しの作業に協働ロボットを導入しました。なお、導入したロボットは、単独で作業する時は高速モード、可動域内に人が入ると自動的に低速モードに切り替わるハイブリッド型です。

導入により対象作業に必要だった人員数が1人から0人と減っただけでなく、8時間で2,500個の生産量が1時間で1,600個生産できるようになりました。また、自動的に人を感知して低速作業に切り替わるため、危険性が少なく、作業場の環境やレーン配置を変えずに導入できたのもメリットです。

※出典：ロボット革命・産業IoT イニシアティブ協議会「協働ロボット事例集」

金属製品を製造する株式会社田中鉄工所では、産業用ロボットの導入により不良品発生率0％を達成しました。不良品廃棄の手間やコストも削減でき、生産性が向上しています。

熟練技術が必要といわれていた圧入作業も、産業用ロボットにより自動化しました。人手確保や技術承継の問題もクリアできた点も導入のメリットです。

※出典：ロボット革命・産業IoT イニシアティブ協議会「協働ロボット事例集」

アダチ製菓株式会社では、箱の組み立て作業と箱詰め作業に協働ロボットを活用しています。作業ムラが解消でき、品質の安定化を実現しただけでなく、人件費削減により、初期投資を6.5年で回収しました。

製造業では、様々なテクノロジーの導入・開発により、作業効率化や脱炭素化を実現しています。

※出典：ロボット革命・産業IoT イニシアティブ協議会「協働ロボット事例集」

協働ロボットの導入を検討している方には、機能性フィルム・プラスチック・セルロース・炭素繊維複合材・金属・セラミックスなど、最先端の素材技術が一堂に集結する「高機能素材 Week」がおすすめです。

ロボット導入の目的や期待する効果によって、適したロボットの種類が異なります。協働ロボットが持つ2つの課題に注目し、適切なロボットを選んでいきましょう。

協働ロボットの作業スピードは、人よりは高速ですが、産業用ロボットよりは遅い傾向があります。しかし、速すぎないため安全かつ、正確な作業が可能なため、やり直しや廃棄物が生じにくくなる点は、協働ロボット導入のメリットです。

どの程度の効率化を求めているのかを明らかにしてから、協働ロボットと産業用ロボットを選ぶようにしてください。現在の作業場内で生産量を可能な範囲で増やすことを目的とするなら、協働ロボットが適していると考えられます。

協働ロボットは小型で低推力のため、可搬重量が小さい傾向があります。そのため、対応可能な作業も自ずと限られ、ネジ締めや箱の組み立てなどの軽作業がメインとなるでしょう。

鉄鋼業や金属加工業などでは、可搬重量が大きい産業用ロボットが適切です。SIer（システム開発を請け負う受託開発企業）やロボットメーカーに相談し、現場と目的にあったロボットを選びましょう。

協働ロボットは、オーダーメイドが一般的です。以下の流れで導入していきます。

1. 解決したい課題をリストアップ
2. SIerやロボットメーカーに相談
3. 協働ロボットの製作、テスト、導入

順に解説します。

協働ロボットで何を解決したいのか明確にします。例えば、省人化や作業時間の短縮、正確性の向上などの目的や、具体的な数値目標（1日に10,000個の箱詰めなど）をリストアップしてください。作業規模や可搬重量によっては、産業用ロボットのほうが適している場合もあります。

解決したい課題を決めてから、SIerやロボットメーカーに相談します。ロボットによってどの程度のコストを削減したいのか、また、どの程度の生産性が向上するかを具体的に伝えると、予算を立てやすくなります。

SIerやロボットメーカーの提案と開発設置費に問題がなければ、協働ロボットの製作に進みます。完成後は試験導入し、問題がないか確認してください。

問題がなければ導入に進みますが、慣れるまでは社内でトラブルが起こるかもしれません。作業方法やトラブル時の対応などのマニュアルを作成しておくと、よりスムーズな導入を実現できるでしょう。

RX Japanが主催する展示会「高機能素材 Week」は機能性フィルム・プラスチック・セルロース・炭素繊維複合材・金属・セラミックスなどの最先端の素材技術が一堂に出展する世界最大級の展示会です。協働ロボットや材料の製造加工機械、検査・測定・分析機器など素材産業に関わるあらゆる技術が出展します。

下表に、開催地域・開催場所・日程をまとめました。

「高機能素材 Week」詳細はこちら
出展検討の方向け 資料請求（無料）はこちら

協働ロボットは安全性が高く、人との協働が可能なロボットです。メリットが多い反面、産業用ロボットと比べると作業スピードは遅く、可搬重量に課題もあります。

現場の課題を分析し、適切なロボットの導入が必要です。同業種・異業種の多くの企業の事例を知ることで、より自社にあったロボットを見つけてください。

「高機能素材 Week」詳細はこちら